И.А. Массалимов^1,2, А.Г. Мустафин², Л.Ф. Абдракипова¹, А.Н. Хусаинов¹, А.Р. Шангареева²

¹Научно-исследовательский технологическийинститут гербицидов и регуляторов роста растений Республики Башкортостан (НИТИГ АН РБ)

²Башкирский государственный университет, Уфа, Россия

Рассмотрены возможности применения биологических и водоотталкивающих свойств элементной серы в наноразмерной форме для нужд сельского хозяйства и строительной индустрии. Показано, что перевод серы в полисульфидную форму с последующим извлечением из нее наноразмерной серы позволяет создавать конкурентоспособные химические продукты, эффективность которых превышает продукты аналогичного назначения, полученные традиционным способом.

С применением методов механохимии получены растворы полисульфидов различной химической природы в водной и органической средах, являющихся источником наночастиц серы. Установлены условия выделения и регулирования размеров частиц наночастиц серы из полисульфидных растворов. Измерениями на лазерном анализаторе размеров частиц (SALT 7010, Shimagzu) показано, что размеры частиц в водных и органических средах сильно зависят от характеристик среды – вязкости, рН и природы ПАВ. Рентгеновским дифракционным методом показано, что кристаллическая структура наночастиц серы является орторомбической.

Исследование биологической активности нанодисперсий серы показало на эффективность их применения в качестве регуляторов роста растений. Установлено, что использование композиций нанодисперсий серы с гликолями позволяет увеличить длину ростков и корешков на 30-40% в течение первых трех дней вегетации зерна пшеницы. Установлено также, что эффект сильно зависит от природы использованного гликоля и иона металла полисульфида [1]. Обнаруженное преимущество указывает на перспективу применения наночастиц серы в качестве действующего вещества в препаративных формах протравителей семян. Испытания дисперсий серы на делянках показала, что обработка пшеницы на стадии налива зерна приводит к существенному (на 25-30%) увеличению содержания клейковины и соответственно повышению пищевой ценности основного продукта питания человека [2].

Полисульфидные растворы были использованы в качестве пропиточных составов для основных типов строительных материалов – бетона, кирпича, газобетона, шифера и др. Установлено, что предлагаемые нами составы обладают высокой проникающей способностью и в результате обработки ими поры строительных материалов обволакиваются тонким слоем высокодисперсной наноразмерной гидрофобной серы, который обеспечивает водоотталкивающие свойства, увеличивает прочность и химическую стойкость пропитанных материалов [3]. Анализ сколов образцов бетона на сканирующем мультимикроскопе СММ- 2000Т показал, что в результате пропитки на поверхности пор появляются частицы серы, которые имеют округлую приплюснутую форму размерами от 50 до 150 нм и высотой от 2 до 10 нм.

Установлена высокая эффективность предложенного метода защиты строительных материалов и конструкций, подверженных длительному воздействию атмосферной влаги и грунтовых вод. Обработка предложенными пропиточными составами приводит к уменьшению водопоглощения, повышается стойкость материалов к действию химических реагентов, увеличивается морозостойкость и долговечность. Обработка материалов может проводиться кистью, распылением состава и окунанием изделия в раствор. Применение составов эффективно для защиты бетона, кирпича, шифера, пено- и газобетона и других изделий [4].

Литература

1. Массалимов И.А., Абдракипова Л.Ф., Мустафин А.Г.. Биологическая активность нанодисперсной серы на ранних стадиях развития пшеницы. Нанотехника 2010 №1 (21) стр. 66-68.

2. Массалимов И.А., Гайфулин Р.Р., Мустафин А.Г. Удобрение и способ обработки пшеницы. Заявка №2009130005 от 04.08.2009.

3. Массалимов И.А., А.Н. Волгушев, А.Е. Чуйкин, А.Н. Хусаинов, А.Г. Мустафин Долговременная защита строительных материалов покрытиями на основе наноразмерной серы. Нанотехнологии в строительстве. Научный интернет –журнал. №1, 2010. С. 97-109.

4. Массалимов И.А., Бабков В.В. , Мустафин А.Г. Состав для обработки строитель-ных материалов и способ их обработки. Заявка №2009135548 от 23.09.2009 г.